设计计算书：大鹏金属制造厂金工装配车间设计

说明书题 目： 大鹏金属制造厂金工装配车间 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 任务书题目： 大鹏金属制造厂金工装配车间 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 系主任： 一设计任务 设计湘潭金属制造厂金工装配车间二设计资料（一） 建筑部分 1建筑位置：该车间位于湘潭市某机械厂厂区大道旁，见图（1）。 50m70 - 90 m车间已建已建车间拟建车间车间已建20m100m80厂区大道图（1） 2建筑规摸：总建筑面积大约为4000-5000m2，结构形式为单层钢结构刚架结构。基础为钢筋混凝土独立基础。 工艺要求采用20t/5t及5t中级工作制吊车各两台，吊车轨顶标高为8.0m。金工装配车间工艺流程如图（2）所示。图（2）平面组合方式如下：（二）结构部分 1自然条件： 基本雪压S0=0.45kN/m2，基本风压w0=0.35kN/m2，主导风向为东南风；最热月平均温度为29.60C，最冷月平均温度为4.20C，夏季极端最高41.80C，冬季极端最低-9.50C；最大日降雨量为192mm，年降雨量为1450mm。 2工程地质条件：厂址位于二级场地，地形平坦，厂区地层自上而下为： 杂填土：厚0.30.5m 粘土：可塑状态，饱和，中压缩性，厚0.50.55 m ， 其承载力标准值 fk=160KPa 粉质粘土：可塑至硬塑状态，饱和，中压缩性，厚3.54.5m ，其承载力标准值fk=200KPa，。 粘土：可塑状态，饱和，中压缩性，厚33.5m, 其承载力标准值fk=160KPa 圆砾：中等密实，厚22.5m,其承载力标准值fk=280KPa地下水位在地表以下5 m，无腐蚀性；地震设防烈度为7度,(0.05g), 设计地震分组为第一组。 3. 材料供应： 钢材：钢筋混凝土结构的钢筋种类，型钢及钢板可保证供应并备有各种规格水泥：普通硅酸盐水泥，可配制C10C30混凝土。 砌块：普通砌块MU7.5、MU5。 其它：如砂石、石灰等地方材料均能按设计要求供应。 4施工条件：各大建筑公司均可承担施工任务，技术力量、机械吊装设备均能满足要求。 5施工期限：从2015年8月1日至2015年12月中旬。 三设计要求(一) 建筑部分1建筑设计构想及说明确定平面布局（如厂房的跨度和跨数、柱网布置、轴线、吊车跨间布置形式等）厂房建筑等级、结构形式、内外装修等。2绘制建筑施工图，要求完成3图34张，内容为：平面图; 剖面图; 立面图; 节点详图.(二) 结构部分 1结构计算书：选定各种结构构件，选择一榀刚架进行内力分析，再进行基础的配筋设计，并将计算内容及结果装订成结构计算书。 2绘制结构施工图，要求完成3图34张，内容为： 基础平面及柱配筋图； 结构布置图（屋架、天窗架、屋面板、屋盖支撑布置、钢排架、柱及柱间支撑布置） 梁、柱、吊车梁详图。（三） 施工组织部分 1编织编制施工组织说明书，内容为： 工程概况和施工条件； 施工方案； 质量及安全措施。 2绘制基础施工进度计划表，3# 图一张。 3绘制施工平面图，3# 图一张。重点研究问题单层轻型钢结构工业厂房常用结构形式是由一系列的平面承重结构并用支撑构件连成空间整体。外荷载主要由平面承重结构承担，纵向水平荷载（风荷载、吊车纵向荷载、地震作用）主要由支撑传递和承受。单层轻型钢结构工业厂房一般是由屋盖结构、柱、吊车梁、制动梁（或制动桁架）、各种支撑（屋面水平支撑、柱间支撑等）以 梁（墙面檩条）等构件组成的空间体系。重点研究的问题是根据结构选型及整体布置情况（主要包括：柱网布置；确定纵横向刚架形式及主要尺寸大小；屋盖结构、吊车梁系统及墙梁、支撑体系的布置；选择各部分结构采用的钢材型号）所确定的结构方案进行荷载计算、结构内力分析；计算各构件所需要的截面尺寸及各构件间的连接设计、节点设计。 进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1查阅资料、调研2015年3月2写开题报告、制订方案2015年3月3建筑设计2015年4月4结构设计2015年4月5施工设计2015年5月6初稿、修改、正式稿2015年5月7毕业答辩2015年5月应收集的资料及主要参考文献1.钢结构设计规范(GB500172003) 2.建筑结构荷载规范（GB500092012）3.混凝土结构设计规范（GB500102010）4.建筑地基基础设计规范（GB500072011）5.建筑抗震设计规范（GB50011-2010)6.门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS 102:2002）7.冷弯薄壁型钢结构设计规范（GB50018-2002）8.王静峰，王波.钢结构设计与应用范例.机械工业出版社，20129.张相勇.建筑钢结构设计方法与实例解析，201310.李和华.钢结构连接节点设计手册.中国建筑工业出版社,2003 11.喻立安,陶龙孙等.建筑结构设计施工图集-钢结构.中国建筑工业出版社,1995 12.建筑构造资料集(下册).中国建筑工业出版社,199013.汪一骏.轻型钢结构设计指南(实例与图集).中国建筑工业出版社，2000 14.建筑结构静力计算手册.中国建筑工业出版社,1998 15. 罗邦富,魏明钟,沈祖炎,陈明辉.钢结构设计手册(第三版).中国建筑工业出版社,2004 评阅表学号 姓名 专业 评价项目评 价 内 容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评 价姚鹏同学的毕业设计选题符合培养目标，能较好地体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，能达到综合训练的目的，难度适中。体现了较好的查阅文献、综合归纳资料、综合运用知识的能力；具备较高的设计、计算、分析与计算机应用能力。图表较完备、整洁，文字通顺。工作量饱满，计算书、图纸达到规定要求。评阅人： 年 月 日 鉴定意见 学号： 姓名： 专业： 毕业论文（设计说明书） 191 页 图 表 28 张论文（设计）题目： 大鹏金属制造厂金工装配车间 内容提要： 该工程为湘潭金属制造厂金工装配车间，该车间位于一机械厂区大道旁，距已建车间大约20m，厂区大道为东西方向。工程建筑面积约为4144.07，柱距为8.5m，跨度为24m，共两跨，结构形式为单层刚架结构，屋面采用屋面梁与柱刚接，屋面坡度为1/10，屋面排水采用有组织排水。按工艺要求20t/5t及5t中级工作制吊车，屋面为有檩体系，屋面板采用0.426mm厚820型压型钢板，压型钢板通过墙架墙梁与柱相连。由于采光要求，满足采光比，设置1.2mm厚830型FRP采光板。 该厂房选择了合适的平面形状，有利于厂房所需机械设备的各项运作，有利于结构构件的布置和安装，有利于抵抗地震作用，柱网布置合理，尺寸适中，充分利用了建筑空间，减少了建筑结构的面积，提高了使用效率，也就降低了材料的消耗，从而减少构件自重和降低建筑造价，矩形立面和双等跨剖面，空间性强，而使厂房具有较大的通用性和改扩建的可能性。建筑体型简单且美观经济，围护结构及屋面采用轻质的压型钢板材料并采用了门式刚架，降低了结构自重减少主体结构荷载，使结构细部构造更加简单，且设计对建筑、水、采光、通风与结构的关系做到合理、协调，真正贯彻了“坚固实用，经济合理，技术先进”的设计原则。 指导教师评语姚鹏同学能按照毕业设计任务书的要求，独立完成毕业设计任务，体现了较好的设计、计算、绘图能力。设计方案合理，结构概念清楚，计算过程正确，图面整洁，设计成果达到规定的要求。学习态度端正、认真，勤学好问，表现出较高的设计、计算、分析与计算机应用能力。工作量饱满，遵守纪律。同意参加毕业设计答辩。指导教师： 年 月 日答辩简要情况及评语姚鹏同学的毕业设计方案设计、结构布置合理，计算过程正确，图面质量较高，设计成果达到规定的要求。答辩汇报清楚，表达能力较强，回答问题较准确，同意通过毕业设计答辩。答辩成绩评为中等。答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见答辩委员会主任： 年 月 日目录第 1 章 建筑设计11.1 设计资料11.2 设计依据21.3 钢结构注意事项21.3.1 材料选用21.3.2 屋面活荷载取值21.3.3 合理高度、跨度的确定21.3.4 刚架最优间距的确定21.3.5 柱脚的抗风措施31.3.6 抗风柱的连接31.3.7 檩条墙梁布置31.3.8 拉条和撑杆的布置31.3.9 支撑和刚性系杆的布置41.4 工程概况41.5 车间建筑设计41.5.1 平面设计41.5.2 剖面设计51.5.3 立面设计51.5.4 构造设计51.6 建筑装修与做法61.7 防雷措施7第 2 章 结构设计82.1 设计说明82.1.1 屋面檩条和墙檩的设置82.1.2 拉条的设置82.1.3 支撑的设置82.1.4 系杆的设置82.1.5 隅撑的设置82.1.6 钢结构设计说明82.2 结构设计计算112.2.1 屋面檩条设计112.2.2 墙面檩条设计122.2.3 吊车梁设计162.2.4 刚架设计232.2.5 刚架节点设计1252.2.6 抗风柱设计1402.2.7 基础设计146第 3 章 施工组织设计1723.1 工程概况1723.1.1 工程概述1723.1.2 工程承包合同的主要内容1733.1.3 自然条件1733.1.4 工程地址条件1733.1.5 施工坐标和水准点控制1733.1.6 建筑原材料选用1733.1.7 外部施工条件1743.2 编制说明1743.2.1 编制目的1743.2.2 编制依据1753.3 施工组织和管理机构1753.4 基础工程施工方案1763.4.1 工程量计算1763.4.2 施工顺序1773.4.3 施工要点1783.5 主钢架结构施工方案1793.5.1 工艺流程1793.5.2 钢结构安装方案1803.6 钢结构吊装工程施工方案1813.6.1 施工准备工作1813.6.2 钢结构吊装工艺1823.6.3 起重机的选择1823.6.4 高强螺栓安装工艺1833.7 主钢结构焊接工艺施工方案1843.7.1 焊接材料1843.7.2 构件防腐涂装1853.7.3 构件防火涂装1853.8 施工质量管理1863.8.1 工程质量控制程序图1863.8.2 文件和资料控制1873.8.3 管理程序1873.8.4 责任人职责1883.8.5 物资采购和顾客提供的产品的控制1883.8.6 产品的标识和可追述性188 3.9 施工安全措施.189参考文献190致 谢 词191摘 要湘潭市金属制造厂金工装配车间摘要该工程为湘潭市金属制造厂金工装配车间，位于湘潭市某机械厂厂区大道旁，总建筑面积约为4144.07，长为85.48m，宽为48.48m。厂房的柱距为8.5m，结构形式采用门式刚架结构，基础采用钢筋混凝土结构，混凝土等级采用C25。屋面采用压型钢板，主体钢架采用Q345B，其他构件采用Q235B。厂房工作空间主要分为机械加工装配和试验部分，每个部分在分割前必须认真检查。关键词: 轻钢结构 柱网 门式刚架 Abstract:This project to be built is a one layer factory building, which locates in a mechanical mill by its avenue. The buildings total area is4144.07m2 , and it is 85.48m long and 48.48m wide .The distance of columns is 8.5m. The structure form adapts steel rigid structure, and free standing foundation. But the foundation is reinforced concrete structure, and the concrete class is C25.The roofing uses press template. The steels class of crane bridge is Q345B,but others are Q235B. Among the factory ,workshop is divided into a machine process part and a experiment assembly part . The principal members are assemble prefabricated part. Every parts must be individually checked before assembly. Key words: light-duty steel construction column grid Portal rigid frame.第 1 章 建筑设计1.1 设计资料车间已建已建车间拟建车间车间已建 1建筑位置：该车间位于湘潭市某机械厂厂区大道旁，见图（1）。 20m100m80厂区大道图（1）60m70 - 90 m2建筑规摸：总建筑面积大约为40005000m2，结构形式为单层刚架结构。基础为钢筋混凝土柱下独立基础。 工艺要求采用20t/5t及5t中级工作制吊车各两台，吊车轨顶标高为8.000m。装配车间工艺流程如图（2）所示。图（2）平面组合方式如下：1.2 设计依据1、小组提供的设计资料及认可的初步方案。2、国家相关规范、法规及标准。1.3 钢结构注意事项1.3.1 材料选用1、钢材：用于承重部分的钢材均采用现行国家标准碳素结构钢GB/T700规定的Q235钢和低合金高强度结构钢GB/T1591规定的Q345钢。2、压型彩钢板：目前的彩钢板生产厂家众多，品质参差不齐，如果选用不当将影响建筑物的耐久性、强度、刚度，尤其是钢板表面涂层厚度对彩钢板的质量有很大影响，彩钢板厚度及技术条件设计者应在设计说明中明确指出。3.焊接：对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定。焊条的选用应和被连接金属材质适应。E43对应钢材Q235、E50对应钢材Q345，当Q235与Q345连接时，应该选择低强度的E43型焊条，而不是E50型焊条。焊接设计中不得任意加大焊缝尺寸，焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。4、螺栓连接：普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位或作为安装定位使用。高强螺栓，用日益广泛，常用8.8s和10.9s两个强度等级，根据受力特点分承压型和摩擦型，两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12,常用M16M30，超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用。1.3.2 屋面活荷载的取值门式刚架结构设计的主要依据为门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS102：2002）和冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB500182002）以及钢结构设计规范（GB500172003），对于屋面结构，钢结构设计规范规定活荷载为0.5KN/,但仅有一个可变荷载且构件的荷载面积大于60的可乘以折减系数0.6，门式刚架符合此条件，屋面均布活荷载取为0.7kN/。1.3.3 合理高度、跨度的确定厂房高度、跨度在很大程度上是由生产工艺流程和使用功能决定，在满足生产工艺和使用功能上，应根据房屋的高度确定合理的跨度。当柱高、荷载一定时，适当增大跨度，刚架的用钢量增加不会很明显，但节省空间，基础造价低，综合效益相对可观。房屋柱高/跨度值在0.250.4（无吊车）、0.50.7(有吊车)之间；例如当檐高67.5米、柱距为7.0米，荷载完全一致情况下，跨度在24-30米之间的刚架单位钢材使用量（Q235）为1924kg/；当跨度在21-48米之间的刚架单位钢材使用量为2540kg/，当檐高为12.0米、跨度超过48米时宜采用多跨刚架，其钢材使用量相对单跨刚架节约约18%，本工程设计的檐口高度为12.3米，跨度为24米。1.3.4 刚架最优间距的确定刚架的间距与刚架的跨度大小、屋面荷载、檩条的形式等因素有关。当刚架跨度较小时，选用较大的间距，会增加檩条的钢材使用量，经济性相对较差。一般来说，刚架柱距宜设置为6米、7.5米、9米。随着柱距的加大，刚架的钢材使用量逐渐下降，当柱距增大到一定数值后，刚架钢材使用量随柱距加大下降的幅度相对较平缓，而檩条、吊车梁、墙梁的钢材使用量随着柱距的增大而增大，就房屋的总体钢材用量而言，随柱距的增大先下降而后上升。下表列出在一般情况下不同跨度所对应的最优间距：跨度(m)最优柱距(m)跨度(m)最优柱距(m)918m6m3645m7.59m1836m67.5m45m以上9m综上所述，根据本工程情况，本设计间距取8.5m。1.3.5 柱脚的抗风措施在工程实例中，刚架在大风时柱子被拔起，其主要原因不是刚架计算失误，而是设计柱间支撑时未考虑支撑传给柱脚的力，尤其是房屋纵向尺寸较小时，只设置少量柱间支撑来低抗纵向风荷载和吊车纵向荷载，支撑传给柱脚的拉力很大，若柱脚没有采取可靠的抗拔措施，很可能将柱子拔起，因此，本设计在柱脚设置抗剪键。1.3.6 抗风柱的连接抗风柱与刚架梁的连接形式通常有三种：刚接、铰接、弹簧板连接，刚接和铰接时抗风柱按压弯构件考虑，载面尺寸较大，同时屋面梁的变形对它产生不利影响，反之抗风柱会造成屋面梁的变形不协调，使之承受扭矩，不利于钢梁的稳定性，采用弹簧板连接时，弹簧板的竖向刚度较弱，上部刚架梁可以自由变形，节点不传递竖向力。水平方向弹簧板不容易变形，能保证水平荷载的传递，是很合理的构造。对于门式刚架结构的抗风柱来说，柱脚可以采用刚接或铰接对抗风柱的设计影响不大，但内力不同，对基础的设计有较大影响，铰接时基础只承受较小的轴力、剪力，不承受弯矩，设计和构造相对简单，如果采用刚接，基础承受的弯矩和轴力要大得多，偏心距很大，不方便基础的设计。通过实践比较，铰接柱脚时基础底面积仅为刚接时的40%左右，加上节点的构造处理，抗风柱柱脚采用铰接对设计、造价都有明显的优势。因此，本设计抗风柱柱脚采用铰接。1.3.7 檩条和墙梁的布置门式刚架结构中，屋面檩条一般均为C型，屋面檩条一般应等间距布置，但在屋脊处，应沿屋脊两侧各布置一道檩条，使得屋面板的外伸宽度不要太长（一般小于200mm）；在天沟附近应布置一道檩条，以便于固定天沟。确定檩条间距时，应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定。侧墙墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、遮雨棚等构件和维护材料的要求。当抗震设防烈度不高于6度时，外墙可采用轻型钢墙板或砌体；当地震设防烈度为7度、8度时，可采用轻型钢墙板或非嵌砌砌体；当地震设防烈度为9度时，宜采用轻型钢墙板或与柱柔性连接的轻质墙板。为保证墙梁的稳定，应参照屋面支撑设置墙梁、支撑和拉条，撑杆受压、拉条受拉，保证墙梁的平面稳定性。1.3.8 拉条和撑杆的布置当屋面檩条和墙梁跨度小于4m时，通常可不设置拉条；当檩条和墙梁跨度大于4m小于6m时，宜在檩条间跨中位置设置拉条；当檩条和墙梁跨度跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设一道拉条。在屋脊和檐口处一般布置斜拉条和刚性撑杆，且应与刚性檩条连接。当屋面有天窗时，宜在天窗两侧檩条间布置斜拉条和撑杆。在最上面的墙梁处宜设斜拉条将拉力传至承重柱或墙架柱；当墙板的竖向荷载有可靠途径直接传到地面或托梁时，可不设拉条。1.3.9 支撑和刚性系杆的布置支撑布置的目的是使每个温度区段或分期建设的区段建筑能构成稳定的空间结构骨架。布置的主要原则如下：（1） 柱间支撑和屋面支撑必须布置在同一开间内形成抵抗纵向荷载的支撑桁架。支撑桁架的直杆和单斜杆采用刚性系杆，交叉斜杆可采用柔性构件。（2） 支撑可布置在温度区间的第一个或第二个开间，当布置在第二个开间时，第一开间的相应位置应设置刚性系杆。（3） 当无吊车时，支撑的间距一般取30-40米，当有吊车时宜设在温度区段中部，当温度区段较长时宜设在三分点处，且间距不宜大于60米。（4） 当建筑物宽度大于60米时，在内柱列宜适当增加柱间支撑。（5） 45度的支撑斜杆能最有效地传递水平荷载，当柱子较高导致单层支撑构件角度过大时应考虑双层柱间支撑。（6） 在刚架转折处（单跨房屋边柱柱顶和屋脊，以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊）应沿房屋全长设置刚性系杆。结构纵向在支撑桁架节点处应设置通长的刚性系杆。（7） 在设有带驾驶室且起重量大于15t桥式吊车的跨间，应在屋盖边缘设置纵向支撑桁架。当桥式吊车重量较大时，尚应采取措施增加吊车梁的侧向刚度。（8） 轻钢结构的刚性系杆可有相应位置的檩条兼做，刚度或承载力不足时可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其他截面的杆件。1.4 工程概况1、本工程位于湖南省湘潭市，湘潭市金属制造厂金工装配车间。2、基本柱距8.5m，共2跨，跨度为24m，建筑面积为4144.07平方米，总宽48.48m，总长85.48m（柱外包线）单层门式刚架，两跨均设有Lk=22.67m,20/5TQD型吊钩桥式起重机一台及Lk=22.67m,5TQD型吊钩桥式起重机一台。3、结构形式为门式钢架，双跨，门式刚架的柱脚一般设置为铰接，当设有5t以上桥式吊车时，柱脚宜设计成刚根据通风和采光需要，可在屋盖设置通风口、采光带。4、室内标高为0.000m,室外为-0.150m。1.5 车间建筑设计1.5.1 平面设计工业建筑的生产工艺要求是设计的主要依据，本厂房的生产工艺流程为直线型，生产工艺流程较简单，采用轻型门式刚架结构。根据生产工艺的要求，厂房平面为双跨矩形平面，其柱距为8.5m。其纵向横向定位轴线除两端部与柱翼缘外侧重合外，其余均与柱中心线重合。厂房的总长度为85.48m厂房内根据载重汽车出入需要及人员安全疏散要求，厂房出入大门洞口尺寸取5.5m6m。对于抗风柱的设置，考虑到跨度为24m，柱距为8.5m，尽量使抗风柱间距与柱距相近，所以按间距为8m设置抗风柱。厂房平面图详见建施。1.5.2 剖面设计1、厂房高度的确定：根据设计资料，本厂房采用的轨顶标高为8m，吊车梁高度取890mm，故牛腿标高为8-0.11-0.89=7.00m。根据吊车起吊高度的要求，牛腿标高，根据吊车的规格将厂房屋檐高度定为12.300m，厂房的高度为14.700m。 2、外门的宽度：考虑到运输工具进出厂房的便利及防止雨水侵入室内，取厂房室内外高差为150mm。门的宽度根据厂房所采用的运输工具而定，门洞上方设有雨篷，下端设有坡道。3、采光通风的设计：根据我国建筑采光设计标准（GB/T50033）规定，根据厂房生产状况，查表得知，本厂房的采光等级为级，拟采用双侧窗采光，设置高低窗。侧窗的窗地面积比为1/3.5，车间面积48.4885.48=4144.07m2 ，因此窗地面积比应大于1/3.5。计算得窗子的面积为4144.07/3.5=1184.02 m2 。因为5.4326+5.41.532=680.4 m2小于计算面积，应结合屋顶采光板采用混合采光，屋面板型号为830型FRP采光板，相应的采光板宽度为830mm（即有效宽度），其面积为0.834810=390.84m2采光系数为1/8，折算为侧窗面积390.848/3.5=910.63m2，680.4+910.63=1591.03m21184.02m2，故满足要求。在屋脊处两侧附近设置不锈钢通风口，以满足通风要求。将两侧窗对窗，低侧窗设为塑料推拉钢窗，方便开启与组织气流，形成穿堂风；高侧窗设为固定窗。山墙的设置同纵墙。4、厂房屋面排水设计：为了使厂房立面美观，本厂房屋面排水方式采用有组织排水，两外纵墙采用檐沟内排水，中部设长天沟，采用内落外排，即落水管沿室内柱子落下，将雨水排至地下水管道。考虑到湘潭的气象条件以及厂房最大高度的限制，屋面排水坡度取10%，檐沟纵向坡度取1%,落水管分别位于外纵墙的轴线处,采用PVC管排水。天沟具体做法详见建施。1.5.3 立面设计采用竖向波形压型钢板外墙及铝合金窗，形成竖向线条的立面效果，改变厂房长度和高度尺寸的扁平视觉效果。厂房立面利用矩形窗，墙体勒脚等水平构件及其色彩变化形成立面划分，使立面简洁大方，具有开朗、明快的效果。立面上，采用底部为1200mm高的砖砌墙体，表面贴白色200*300外墙面砖。门窗框的包角板，以及女儿墙的盖板均采用蓝色钢板，以丰富立面，同时也突出了门窗的重点部位。1.5.4 构造设计1、外墙构造本厂房外墙下部为1200mm高240mm厚的砖砌墙体，上部为压型钢板，以避免压型钢板直接着地而产生锈蚀。压型钢板采用保温式压型钢板，压型钢板外墙构造力求简单，施工方便，与墙梁连接可靠。转角处以包角板与压型钢板连接，一定搭接长度，以保证防水效果。墙板通过墙梁与刚架柱连接。外墙构造详见建施。2、 外围护结构的保温设计 湘潭地区冬季室内温度较低，对生产工人的健康不利，应考虑采暖要求。为节约能源，不使外围护结构流失的热量过多，外墙、屋面应采取保温措施。此外，为了防止热量过多流失，还应提高门窗缝隙的密封性能防止冷风渗透，以改善室内环境。 本厂房外围护结构拟采用压型钢板、保温层，考根据室内相对湿度、冬季室内外计算温度、保温层的规格、压型钢板相关属性等因素，可取保温层厚度为50mm。3、散水构造本厂房周围做宽度为600mm的混凝土散水，散水坡度取3%，散水构造由下至上为素土夯实，80mm厚碎石垫层，20mm厚1:25水泥砂浆找平层，80mm厚C15混凝土随捣随抹光。4、屋顶构造本厂房屋面采用压型钢板有檩体系，即在刚架斜梁上放置卷边槽形冷弯型钢檩条，再铺设压型钢板屋面。压型钢板凹槽沿排水方向铺设，以利于排水，排水坡度取10%。屋脊节点的具体构造详见建施。1.6 建筑装修与做法1、地面：素土夯实，200mm厚碎石垫层，30mm厚粗砂找平层，200厚C25混凝土随捣随抹光。2、屋面：钢梁、C型檩条、0.426mm厚820型压型钢板+50mm厚12K保温棉+锡箔纸+带覆膜的不锈钢丝绳网，屋面均采用有组织排水。设内钢板天沟，UPVC落水管以及相应配套雨水斗。屋面防水等级为2级（10年）。3、墙体：1.200m高以上墙板用0.376mm厚900型单层彩板。1.200m高以下矮墙做法：砖砌矮墙且在-0.060m处做防潮层；内墙面做法：15厚1：1：6混合砂浆底，5mm厚1：3水泥砂浆，白色丙烯酸内墙涂料二度；外墙面做法：20mm厚1：3水泥砂浆分层刮糙抹平，贴灰白色200x300外墙面砖。4、屋面采光板：1.2mm厚830型FRP采光板。5、天沟为2.0mm厚镀锌板天沟，天沟内外做防腐处理。6、门窗：门采用防火卷帘门，窗户采用普通塑料钢窗。7、大门坡道：素土夯实，200mm厚碎石垫层，30mm厚1：3水泥砂浆找平层，200mm厚C25混凝土随捣随抹光。8、室外散水：素土夯实，80mm厚碎石垫层，20mm厚1：2.5水泥砂浆，80mm厚C15混凝土随捣随抹光，坡度为3%。9、本工程建筑抗震设防：抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。10、本工程火灾危险性分类为戊类，耐火等级二级（主刚架作超薄型防火涂料，主刚架柱漆膜厚度耐燃不小于2.5小时，刚架梁漆膜厚度耐燃不小于1.5小时）。本厂房设计使用年限为50年。1.7 防雷措施1. 根据“建筑物防雷设计规范”（GB50057-94），本厂房属于第三类防雷建筑物。2. 本厂房设计防雷接地、电气设备的保护接地等的接地共用统一接地极，要求接地电阻不大于4欧姆，实测不满足要求时，应该据现场实际情况增设人工接地极。3. 本厂房设计利用钢柱做引下线，上部与接闪器连接，下部与接地体相连。所有钢柱均应该与接地网相连4. 本设计利用压型钢板屋面做接闪器。5. 本工程所有的进出建筑物各种金属管道以及电气设备的接地装置，应该与进出处与防雷接地张制连接。6. 防雷装置的所有连接采用焊接，焊接要求应符合“建筑物、构筑物防雷设施安装”（03D501-1）中的相应的要求。7. 施工时参阅如下全国通用电气装置标准图集：03D501-14 “防雷与接地安装”。8. 本厂房防雷接地装置必须与土建、钢结构同时施工，请电工密切配合。第 2 章 结构设计2.1 设计说明根据抗震要求，本设计采用双跨门式刚架结构，且刚架为等截面柱及刚接柱脚，避免了因局部削弱形成的薄弱环节。屋盖设置有拉条（直拉条、斜拉条、撑杆）和水平支撑，相应柱间设置柱间支撑，以加强结构的整体稳定性，提高结构抗震性能。2.1.1 屋面檩条和墙檩的设置根据屋面压型钢板和墙面压型钢板的规格，屋面檩条和墙面檩条均采用冷弯薄壁型钢，屋面檩条水平间距为1.5m，屋脊处顺屋面左右偏移200mm，墙面檩条的布置沿高度方向的最大间距不超过1.5m，檩条用螺栓连接在刚架上。2.1.2 拉条的设置由于柱距为8.5 m，应在屋面檩条和墙面檩条三分点处处设置一道拉条，拉条采用圆钢，圆钢拉条设在距檩条上翼缘1/3腹板高度范围内。为了更好的传递力，在屋脊处设置斜拉条；墙面拉条承担的墙体自重通过斜拉条传至承重柱和墙架柱，且应每隔5道拉条设置一对斜拉条，以分段传递墙体自重。2.1.3 柱间支撑的设置根据门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS102）规定，应在厂房两端第一柱间设置柱间支撑，并在中间一个柱间设置柱间支撑，柱间支撑分为上柱柱间支撑和下柱柱间支撑。两端和中间均设上、下柱。在设置柱间支撑的开间，宜同时设置屋盖横向水平支撑，以组成几何不变体系。2.1.4 系杆的设置在屋面转折处设置通长刚性系杆，端部的第一开间水平支撑处有檩条充当刚性系杆，系杆材料为 的钢管。2.1.5 隅撑的设置屋面檩条和墙面檩条靠隅撑将其与屋架梁牢固连接，以保证其稳定性。屋面檩条和墙面檩条每间隔一根设置一道隅撑，隅撑采用Q235钢L505，角度为45。隅撑与刚架、屋面檩条或墙面檩条应采用螺栓连接，每端通常采用一个螺栓。屋面结构布置图和柱间支撑布置图详见结构施工图。2.1.6 钢结构设计说明（一）本设计是根据工艺，建筑等专业技术条件设计。结构使用年限为50年,安全等级为二级,防火等级为二级。主刚架作超薄型防火涂料主刚架柱漆膜厚度耐燃不小于2.5小时，刚架梁漆膜厚度耐燃不小于1.5小时。钢结构构件必须由相应资质的专业公司下料、制作、安装，且需经设计单位认可后方可施工。（二）本厂房结构构件系统： 1.屋面板为0.426mm厚820型压型钢板+50mm厚12K保温棉； 2.墙面板为0.376mm厚900型压型钢板。 3.屋面檩条为冷弯薄壁型C型钢。 4.梁、柱结构采用焊接H型截面，构件之间为高强度螺栓连接。 5.基本柱距为8.5m，总宽为48.48m，总长为85.48m，建筑面积约为4144.07m2。（三）本厂房的设计是根据国家现行设计规范设计的： 1、建筑结构荷载规范（GB50009-2012） 2、混凝土结构设计规范（GB50010-2010） 3、建筑地基基础设计规范（GB5007-2011） 4、建筑抗震设计规范（GB50011-2010） 5、钢结构设计规范(GB500172003) 6、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS 102:2002） 7、冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002）（四）结构设计荷载：1.屋面恒载 0.30KN/m22.屋面活荷载 0.70KN/m23.雪荷载 0.70KN/m24.基本风压 0.35KN/m2 地面粗糙度为B类5.抗震设防烈度：抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。（五）钢筋绑扎至预埋构件相应标高时,应通知钢构公司埋预埋件。（六）主体刚架材料为Q345B钢，次钢骨架材料为Q235B钢。结构所用的钢材料应符合国标碳素结构钢GB/T700、低合金高强度结构钢GB/T 1591的质量标准。（七）焊接使用的焊条应该符合建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002的规定，Q345B钢材采用E50型焊条,Q235B钢材使用E43型焊条.（八）焊接工作应该由取得考试合格证明书的焊接工人担任。（九）用于屋、墙面檩条之螺栓接合采用符合 GB700-85 规定的Q235B钢材制成的C级普通螺栓。 （十）用于梁 、柱钢构件之螺栓连接应采用性能等级为 10.9S 摩擦型高强螺栓，其连接之构件在连接接触面应该采用抛丸后生赤锈的表面处理方式，禁止上漆，全部钢构件安装完毕后，再将所有的螺栓拧紧。（十一）所有孔径除地脚锚栓外均应该比螺拴直径大 2mm 。（十二 ）全部钢构件应以Sa21/2级抛丸彻底清除锈污后，再涂防锈漆，若吊装施工对构件漆面有损伤则应该予以补漆。（十三）钢结构的施工与验收工作应该严格遵守钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2012的相关规定。（十四）如果施工单位对图纸有问题或发现与实际有冲突的地方，应该书面告之设计单位并请设计单位解释修正，施工中，若需变更设计，应该将变更部分之详图，变更的理由，结构计算书以及相关资料等，送至设计单位，再经书面核实才允许变更。（十五）除特别注明外，角焊缝尺寸必须按照下表为依据：较厚构件厚度角焊缝hft748t11512t16617t21722t288(十六) 所有的焊缝尺寸大小除了注明外还必须满足第十五、十七、十八条的相应规定，所有拼接用对接焊缝质量必须达到二级焊缝质量（含）以上，并且应该符合GB50205-2012的相应规定，所有的加劲板均应该采用角焊缝连接。(十七) 组合型钢，例如H型钢、T型钢，除特别说明外，其焊接尺寸如下：1922.2 结构设计计算2.2.1 屋面檩条设 |冷弯薄壁型钢檩条设计输出文件 | | 输入数据文件: LT5 | | 输出结果文件: 檩条LT.OUT | 设计时间: 5/18/2015 = 设计依据 = 建筑结构荷载规范(GB 50009-2012) 冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002) 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:2002) = 设计数据 = 屋面坡度(度): 5.71檩条跨度 (m): 8.500檩条间距 (m): 1.500 设计规范: 门式刚架规程CECS102:2002 风吸力下翼缘受压稳定验算：按附录E验算 檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢 XZ250X75X20X2.5 钢材钢号：Q345钢